双生马先蒿，一年生草本，干时不变黑色，高约达15厘米。
主根单出，多少木质化而细，生有少数线状侧根。
茎单出或自根颈发出三数条，直立或侧出者弯曲上升，略木质化，圆柱形，中空，被白色柔毛，不分枝。
叶无基出者，茎生者对生，各茎1-3对，上方者相距达4-5厘米，下部者有长柄，柄长达15毫米，生有白色长毛，基部略略膨大，茎中上部之叶柄较短，长仅5毫米，常较宽；
叶片多少长圆状披针形，长10-18毫米，竟5-8毫米，羽状深裂，裂片5-8对，长2-5毫米，狭长圆形亚锐头，缘有锐齿，齿均为胼胝质而反卷。
花序顶生短穗状，花3-6朵密集；
苞片叶状而短，菱状卵形，中后部大大变宽而多少膜质，全缘，仅前部羽状开裂；
花梗短，长约2毫米；
萼管卵状圆筒形，长约5-8毫米，管膜质而薄，具10条清晰的脉，脉上被白色长柔毛，无网脉，仅沿缘及萼齿的边缘有横支脉1条串连，萼齿5枚，后方1枚较小，披针形全缘，余4枚较大，均自基部作狭长的三角形渐狭，仅顶端略略膨大变厚而缘色，缘有毛；
花冠二色，喉部和盔的直立部分多少黄色，其余紫红色而盔色较深，管伸直，长约14毫米，长等萼管两倍以上，外面有细毛，盔几与管等长，直立部分很长，达8-9毫米，顶端约以45°角转向前上方成为很膨大的舍有雄蕊部分，长约6毫米，最宽处达3.8毫米，额略高凸，前方骤细成为短直的喙，喙长约3.5毫米，多少圆锥形，自额部转指前方而略偏下方，端截头，下唇有缘毛，很宽大，扁圆形，长约11毫米，宽约18毫米，侧裂斜椭圆形，中裂宽卵形，顶端伸出作兜状包裹；
雄蕊着生于花管基部，花丝前方1对有长柔毛；
花柱不伸出或略略伸出。
花期8月。